卷子答案网-一个不只有答案的网站第二章 气体、固体和液体
2 气体的等温变化
第1课时 实验：探究气体等温变化的规律
同步练习
一、单选题
1．如图所示，一定质量的理想气体，从状态1变化到状态2，其图象为倾斜直线，下述正确的是
A．密度不变 B．压强不变 C．体积不变 D．温度不变
2．在“用DIS研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”实验中，关于实验前压强传感器操作以及缓慢压缩气体时对应的图像正确的是（ ）
a b
A．不需要调零 图 B．不需要调零 图 C．需要调零 图 D．需要调零 图
3．某压缩式喷雾器储液桶的容量是5.7×10－3m3。往桶内倒入4.2×10－3m3的药液后开始打气，打气过程中药液不会向外喷出，如果每次能打进2.5×10－4m3的空气，要使喷雾器内药液能全部喷完，且整个过程中温度不变，则需要打气的次数是（ ）
A．16次 B．17次
C．20次 D．21次
4．如图，两端开口的弯管，左管插入水银槽中，管内外水银面高度差为，右侧管有一段水银柱，两端液面高度差为，中间封有一段空气，则（ ）
A．若环境温度升高，则不变，增大
B．若大气压强增大，则减小，减小
C．若把弯管向下移少许距离，则增大，不变
D．若在右管开口端沿管壁加入少许水银，则不变，增大
5．如图所示是医院给病人输液的部分装置示意图，在输液过程中（ ）
A．AB瓶中的药液同时用完
B．B瓶中的药液先用完
C．随着液面下降，A瓶内C处气体压强逐渐增大
D．随着液面下降，A瓶内C处气体压强保持不变
6．一个气泡由湖面下20m深处缓慢上升到湖面下10m深处，设湖中温度不变（水的密度ρ取，g取，大气压强），则气泡的体积约变为原来体积的（ ）
A．3倍 B．2倍 C．1.5倍 D．
7．一个气泡由湖面下20 m深处上升到湖面下10 m深处，它的体积约变为原来体积的（温度不变，水的密度为1.0×103 kg/m3，g取10 m/s2）（ ）
A．3倍 B．2倍
C．1.5倍 D．
8．活塞式抽气机汽缸容积为V，用它给容积为2V的容器抽气，抽气机抽动两次(抽气过程可视为等温变化)，容器内剩余气体压强是原来的（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，粗细相同的导热玻璃管A、B底部由橡皮软管连接，一定质量的空气被水银柱封闭在A管内，气柱长度为L（cm）。B管上方与大气相通，大气压强为H（cmHg），且H>L。初始时两管水银面相平，若A管不动，为使A管内水银面上升，则需要将B管竖直向上缓慢移动的距离h为（ ）
A．h=H B．H
二、多选题
10．如图是某同学用手持式打气筒对一只篮球打气的情景。打气前篮球内气压等于1.1atm，每次打入的气体的压强为1.0atm、体积为篮球容积的0.05倍，假设整个过程中篮球没有变形，不计气体的温度变化，球内气体可视为理想气体（ ）
A．打气后，球内每个气体分子对球内壁的作用力增大
B．打气后，球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大
C．打气6次后，球内气体的压强为1.4atm
D．打气6次后，球内气体的压强为1.7atm
11．各种卡通形状的氢气球，受到孩子们的喜欢，特别是年幼的小孩，若小孩一不小心松手，氢气球会飞向天空，上升到一定高度会胀破，关于其胀破的原因下列说法中正确的是（ ）
A．球内氢气温度升高 B．球内氢气压强增大
C．球外空气压强减小 D．球内气体体积增大
12．如图所示是一定质量的某气体状态变化的p V图像，则下列说法正确的是（ ）
A．气体做的是等温变化
B．气体的压强从A到B一直减小
C．气体的体积从A到B一直增大
D．气体的三个状态参量一直都在变
三、填空题
13．如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置，右管开口，左管内被封闭气柱长20cm，水银面比右管低15cm，大气压强为 75cmHg。现保持左管不动，竖直方向移动右管使两管内水银面一样高，当两边液面相平时，气柱长度为___________cm，右管管口移动的距离是___________cm。
14．如图，一个上口用橡皮膜封闭的盛水长玻璃槽内，用一小玻璃瓶A倒扣在水中形成一个浮沉子。A悬浮在水中某位置保持平衡。若环境温度不变，用力按压橡皮膜到某一位置后，玻璃瓶A内气体的体积将______（选填“变大”，“变小”，“不变”）；玻璃瓶将______。
A．“下沉一点后又平衡”
B．“上浮一点后又平衡”
C．“一直下沉到水底”
D．“一直上浮到水面”
15．如图所示，足够长的圆柱形汽缸竖直放置，其横截面积为，汽缸内有质量的活塞，活塞与汽缸壁封闭良好，不计摩擦开始时活塞被销子K销于如图位置，离缸底高度，此时汽缸内被封闭气体的压强，温度，外界大气压。
（1）现对密闭气体加热，当温度升到时拔去销子K，活塞开始向上运动，当它最后静止在某一位置时，汽缸内气体的温度降为，则这时活塞离缸底的距离为多少___________？
（2）保持气体温度为不变，让汽缸和活塞一起在竖直方向做匀变速直线运动，为使活塞能停留在离缸底处，则求汽缸和活塞应做匀加速直线运动的加速度a的大小___________及方向___________。
试卷第1页，总3页
参考答案
1．D
【详解】
根据的图象可知，从状态1到状态2，压强减小减小，体积V增大，根据，密度减小，故ABC错误；根据理想气体状态方程，可得：，图象的斜率为CT，斜率不变，温度不变，故D正确．所以D正确，ABC错误．
2．C
【详解】
在“用DIS研究温度不变时，一定质量气体的压强与体积关系”实验中，根据理想气态方程
pV =nRT
得
压强与气体体积的倒数成正比，是一条过原点的直线，故在使用前压强传感器需要校准，需要调零。
故选C。
3．B
【详解】
设大气压强为p，由玻意耳定律
npV0＋pΔV=pV
其中V0=2.5×10－4m3，ΔV=5.7×10－3m3－4.2×10－3m3=1.5×10－3m3，V=5.7×10－3m3
解得
n=16.8次≈17次
故选B。
4．B
【详解】
设大气压为p0，水银的密度为ρ，则管中封闭气体的压强
p=p0+ρgh1=p0+ρgh2
解得
h1=h2
A．如果温度升高，封闭气体压强与体积都增大，h1、h2都增大，故A错误；
B．若大气压升高时，封闭气体的压强增大，由玻意耳定律pV=C可知，封闭气体的体积减小，水银柱将发生移动，使h1和h2同时减小，故B正确；
C．若把弯管向下移动少许，封闭气体的体积减小，由玻意耳定律pV=C可知，气体压强增大，h1、h2都增大，故C错误；
D．右管中滴入少许水银，封闭气体压强增大，封闭气体体积减小，h1、h2都增大，故D错误。
故选B。
5．C
【详解】
AB．药液从B瓶中流下，封闭气体体积增大，温度不变，根据玻意耳定律知，气体压强减小，A瓶中空气将A瓶中药液压入B瓶补充，使B瓶液面保持不变，直到A瓶液体全部流入B瓶，所以A瓶液体先用完，故AB错误；
CD．A瓶瓶口处压强和大气压相等，但液面下降，液体产生压强减小，因此封闭气体压强增大，故C正确，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
设气泡的体积分别为，初态时气泡的压强
在10m深处时气泡的压强
根据玻意耳定律得
解得
体积应变为原来的1.5倍。
故选C。
7．C
【详解】
气泡在上升过程中经历了一个等温过程，大气压强为，20 m深处的湖水压强为
10 m深处的湖水压强为
根据玻意耳定律有
故选C。
8．C
【详解】
设容器内气体压强为p，则气体状态参量为
p1=p，V1=2V，V2=3V
第一次抽气过程，由玻意耳定律得
p1V1=p2V2
即
p×2V=p2×3V
解得
p2=p
第二次抽气过程，气体状态参量
p2=p，V2′=2V，V3=3V
由玻意耳定律得
p2V2′=p3V3
即
p×2V=p3×3V
解得
p3=p
故选C。
9．B
【详解】
设玻璃管的横截面积为S，由题意可知封闭气体做等温变化，则有：初态
设末态的压强的
根据玻意耳定律
解得
则有
即
可得
故选B。
10．BC
【详解】
A．打气后，由于气体的温度不变，分子平均动能不变，球内气体分子对球壁的平均作用力不变，但是球内每个气体分子对球内壁的作用力不一定增大，A错误；
B．打气后，球内气体的压强变大，即球内气体分子对球内壁单位面积的平均作用力增大，B正确；
CD．打气6次后，由玻意耳定律
解得
p=1.4atm
即球内气体的压强为1.4atm，C正确，D错误。
故选BC。
11．CD
【详解】
氢气球上升时，由于高空处空气稀薄，球外空气的压强减小，球内气体要膨胀，到一定程度时，气球就会胀破。
故选CD。
12．BCD
【详解】
A．一定质量的气体的等温过程的p -V图像即等温线是双曲线中的一支，显然题图所示AB图线不是等温线，AB过程不是等温变化过程，选项A错误；
BC．从AB图线可知气体从A状态变为B状态的过程中，压强p在逐渐减小，体积V在不断增大，选项B、C正确；
D．又因为该过程不是等温变化过程，所以气体的三个状态参量一直都在变化，选项D正确。
故选BCD。
13．24 23
【详解】
[1]两管内水银面一样高，左管中空气的压强减小，由玻意耳定律知，气体的体积要增大，右管必须向下移动。对左管中的气体：
初态
p1=75+15=90cmHg，V1=20S
末态
p2=75cmHg ，V2=L2S
由得
解得
L2=24cm
[2]设右管管口向下移动距离为x，则有
解得
x=23cm
14．变小 C（一直下沉到底）
【详解】
[1]开始时，A悬浮在水中某位置保持平衡，则A的重力等于排开水的重量；若用力按压橡皮膜到某一位置后，根据玻意耳定律，玻璃槽上方空气的体积减小，压强变大，则A内被封气体的压强也变大，则体积减小，即排开水的重力减小，浮力减小，此时重力大于浮力，玻璃瓶将下沉，下沉过程中压强不断增加，被封的气体体积不断减小，浮力不断减小，则玻璃瓶将加速沉到水底。[2]由上分析，故选C。
15．18cm 竖直向上
【详解】
(1)[1]由题意可知气体体积不变，状态Ⅰ
状态Ⅱ
气体发生等容变化，由查理定律得
代入数据解得
状态Ⅲ
由气体状态方程有
代入数据解得
(2)[2][3]气体发生等温变化，由玻意耳定律得
代入数据解得
，
由牛顿第二定律得
代入数据解得
方向竖直向上。
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